1.本技术涉及自动驾驶控制技术领域，具体涉及一种车辆控制电路、电路主板和车辆。
背景技术：2.自动驾驶汽车需要解决车辆的速度、挡位、方向盘、制动等相关控制。做到这些控制需要与车身的各个控制器/执行器模块进行通讯，每一个执行器控制模块，都有对应的通讯控制协议且会随着汽车的不同而不同，同时又要监控车辆安全行驶状态和各个执行器的执行状态。
3.自动驾驶汽车例如奇瑞捷途x70汽车的控制主板是基于车身can通讯与车身方向盘，变速箱，刹车，节气门等相关执行器按照控制协议通讯，从而实现车身各个模块控制要求，进而实现车辆控制。车辆控制过程中，有对应的指示灯指示控制器的执行状态，遇到紧急异常错误，有蜂鸣器进行报警，实现行车过程中的安全需求。但传统的车辆控制系统需要搭接大量控制线路进行控制，中间链接点多，且安全验证困难，扩展功能困难。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
技术实现要素：5.本技术提供一种车辆控制电路、电路主板和车辆，用于缓解车辆控制系统需要搭接大量控制线路的问题。
6.在一方面，本技术提供一种车辆控制电路，可选地，包括单片机、车身can总线单元、硬线控制单元、通信接口单元、控制按键单元；
7.所述车身can总线单元与所述单片机连接，用于连接车身can总线；
8.所述硬线控制单元与所述单片机连接，用于连接车辆硬线；
9.所述通信接口单元与所述单片机连接，用于使所述单片机进行通信；
10.所述控制按键单元与所述单片机连接，用于输出按键信号至所述单片机。
11.可选地，所述车辆控制电路还包括蜂鸣器和第一电容，所述蜂鸣器的正极接第一电压，所述蜂鸣器的负极连接所述单片机，所述第一电容连接在所述蜂鸣器的正极和负极之间。
12.可选地，所述车辆控制电路中的所述控制按键单元的正极连接所述单片机，所述控制按键单元的负极接地。
13.可选地，所述车辆控制电路中的所述车身can总线单元包括信号转换芯片和车身can总线端子，所述信号转换芯片的第一端连接所述单片机的can信号发送端，所述信号转换芯片的第二端接地，所述信号转换芯片的第三端连接第二电压，所述信号转换芯片的第四端连接所述单片机的can信号接收端，所述信号转换芯片的第五端连接所述车身can总线端子的发送端，所述信号转换芯片的第六端连接所述车身can总线端子的接收端。
14.可选地，所述车辆控制电路还包括以下至少一项：
15.连接在所述信号转换芯片第二端和第三端之间的第二电容；
16.连接在所述信号转换芯片第五端和第六端之间的第一电阻；
17.连接在所述信号转换芯片第五端和第六端之间的第一二极管；
18.连接在所述信号转换芯片第五端和地之间的第二二极管；
19.连接在所述信号转换芯片第六端和地之间的第三二极管；
20.连接在所述信号转换芯片的第六端和所述车身can总线的接收端之间的第一保险丝；
21.连接在所述信号转换芯片的第五端和所述车身can总线的发送端之间的第二保险丝；
22.至少两个所述车身can总线单元。
23.可选地，所述车辆控制电路中的所述硬线控制单元包括继电器，所述继电器的第一端连接所述单片机，所述继电器的第二端连接第三电压，所述继电器的第三端连接所述车辆硬线的输入端，所述继电器的第四端连接所述车辆硬线的输出端。
24.可选地，所述车辆控制电路中的所述车辆硬线的输入端包括第一输入端和第二输入端，所述继电器的第三端连接所述车辆硬线的第一输入端，所述继电器的第五端连接所述车辆硬线的第二输入端。
25.可选地，所述车辆控制电路中的所述通信接口单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和通信端子，所述第二电阻连接在所述单片机的通信输出端和所述通信端子的输出端之间，所述第三电阻连接在所述单片机的通信输入端和所述通信端子的输入端之间，所述第四电阻的第一端和第五电阻的第一端接第四电压，所述第四电阻的第二端连接所述第二电阻与所述单片机的通信输出端的公共端，所述第五电阻的第二端连接所述第三电阻与所述单片机的通信输入端的公共端。
26.可选地，所述车辆控制电路还包括以下至少一项：
27.所述通信端子的接地端接地；
28.通信电源选择端子，所述通信电源选择端子的第一端连接第五电压，所述通信电源选择端子的第二端连接所述通信端子的电源端，所述通信电源选择端子的第三端连接第六电压。
29.可选地，所述车辆控制电路中的还包括指示灯和第六电阻，所述指示灯的负极连接所述单片机，所述指示灯电路的正极通过所述第六电阻接第七电压。
30.可选地，所述车辆控制电路还包括为所述车辆控制电路提供工作电压的电源单元，所述电源单元连接车载电源。
31.可选地，所述车辆控制电路中的所述电源单元包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的输入端连接所述车载电源的正极，所述电压转换芯片的接地端连接所述车载电源的负极，所述电压转换芯片的输出端输出第七电压。
32.可选地，所述车辆控制电路中的所述电源单元还包括第三电容和第四电容，所述第三电容连接在所述电压转换芯片的输入端和接地端之间，所述第四电容连接在所述电压转换芯片的输出端和接地端之间。
33.可选地，所述车辆控制电路中的所述电源单元还包括第四二极管和第一电感，所述电压转换芯片的稳压端分别连接所述第四二极管的负极和所述第一电感的第一端，所述
第四二极管的正极连接所述电压转换芯片的接地端，所述第一电感的第二端连接所述电压转换芯片的输出端。
34.可选地，所述车辆控制电路中的所述电源单元还包括接入所述车载电源的车载电源端子和第五二极管，所述车载电源端子的第一端连接所述第五二极管的正极，所述车载电源端子的第二端连接所述电压转换芯片的接地端，所述第五二极管的负极连接所述电压转换芯片的输入端。
35.另一方面，本技术还提供一种电路主板，可选地，包括如上所述的车辆控制电路。
36.另一方面，本技术还提供一种车辆，可选地，包括如上所述的电路主板、车身can总线和车载电源，所述车身can总线连接所述电路主板上的车身can总线端子，所述车载电源连接所述电路主板上的车载电源端子。
37.如上所述，本技术提供的车辆控制电路、电路主板和车辆将单片机与车身can总线单元、硬线控制单元、通信接口单元和控制按键单元一一连接，不仅可以控制车身各个执行器还能实时监控各个执行器的运行状态，且具备外部通信能力，使得汽车控制更加简单容易，而不必了解复杂的控制协议及安全策略需求。
附图说明
38.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术第一实施例的车辆控制电路的结构图。
40.图2为本技术第一实施例的蜂鸣器和第一电容的电路图。
41.图3为本技术第一实施例的控制按键单元的电路图。
42.图4为本技术第一实施例的车身can总线单元的电路图。
43.图5为本技术第一实施例的硬线控制单元的电路图。
44.图6为本技术第一实施例的通信接口单元的电路图。
45.图7为本技术第一实施例的指示灯和第六电阻的电路图。
46.图8为本技术第一实施例的电源单元的电路图。
47.图9为本技术第一实施例中图8基础上的电源单元的电路图。
48.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
49.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
50.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
51.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
52.第一实施例
53.在一方面，本技术提供一种车辆控制电路，图1为本技术第一实施例的车辆控制电路的结构图。
54.第一实施例中，请参阅图1，车辆控制电路包括单片机10、车身can总线单元20、硬线控制单元30、通信接口单元40、控制按键单元50。
55.车身can总线单元20与单片机10连接，用于连接车身can总线。硬线控制单元30与单片机10连接，用于连接车辆硬线。通信接口单元40与单片机10连接，用于使单片机10进行通信。控制按键单元50与单片机10连接，用于输出按键信号至单片机10。
56.在本实施例中，车辆控制电路将单片机10与车身can总线单元20、硬线控制单元30、通信接口单元40和控制按键单元50一一连接，不仅可以控制车身各个执行器还能实时监控各个执行器的运行状态，且具备外部通信能力，使得汽车控制更加简单容易，而不必了解复杂的控制协议及安全策略需求。
57.图2为本技术第一实施例的蜂鸣器和第一电容的电路图。
58.请参阅图2，在一实施例中，车辆控制电路还包括蜂鸣器60和第一电容c1，蜂鸣器60的正极接第一电压u1，蜂鸣器60的负极连接单片机10，第一电容c1连接在蜂鸣器60的正极和负极之间。
59.可选地，本技术对第一电容c1和第一电压u1的大小不做限定。第一电容c1的大小可以为100nf，第一电压u1的大小可以为5v。综合考虑成本和功率，选取适合的第一电容c1和第一电压u1的大小。
60.在本实施例中，当车辆控制电路遇到紧急异常错误状态时，触发蜂鸣器60报警，提醒安全员及时介入，实现行车过程中的安全需求，避免造成安全事故。
61.图3为本技术第一实施例的控制按键单元的电路图。
62.请参阅图3，在一实施例中，车辆控制电路中的控制按键单元50的正极连接单片机10，控制按键单元50的负极接地。
63.可选地，控制按键单元50可以包括多个按键，本技术对按键数量不做限定，图3中示出7个按键。
64.在本实施例中，控制按键单元50中的每个按键直接链接单片机10，车辆控制电路可根据控制指令需求导通对应的按键。单片机10接收到对应的按键信号时，根据信号内容执行对应动作，即可做到车辆实时控制。
65.图4为本技术第一实施例的车身can总线单元的电路图。
66.请参阅图4，在一实施例中，车辆控制电路中的车身can总线单元20包括信号转换
芯片21和车身can总线端子22，信号转换芯片21的第一端连接单片机10的can信号发送端，信号转换芯片21的第二端接地，信号转换芯片21的第三端连接第二电压u2，信号转换芯片21的第四端连接单片机10的can信号接收端，信号转换芯片21的第五端连接车身can总线端子22的发送端，信号转换芯片21的第六端连接车身can总线端子22的接收端。
67.可选地，本技术对第二电压u2的大小不做限定。第二电压u2的大小可以为5v。综合考虑功率需求，选取适合的第二电压u2的大小。
68.在本实施例中，车辆控制电路通过车身can总线单元20中的信号转换芯片21实现单片机10和车身can总线通讯，大大节省硬件成本。
69.请继续参阅图4，在一实施例中，车辆控制电路还可以包括：
70.连接在信号转换芯片21第二端和第三端之间的第二电容c2。
71.可选地，车辆控制电路还可以包括：
72.第二电容c2用于滤波保护信号转换芯片21。
73.可选地，车辆控制电路还可以包括：
74.连接在信号转换芯片21第五端和第六端之间的第一电阻r1。
75.可选地，车辆控制电路还可以包括：
76.第一电阻r1用于稳压保护信号转换芯片21。
77.可选地，车辆控制电路还可以包括：
78.连接在信号转换芯片21第五端和第六端之间的第一二极管d1。
79.可选地，第一二极管d1选自tvs二极管(瞬态电压抑制二极管)，本技术对tvs二极管的数量不做限定，第一二极管d1包括至少一个tvs二极管用于保护车身can总线通讯的安全。图4中示出一个双向tvs二极管。
80.可选地，车辆控制电路还可以包括：
81.连接在信号转换芯片21第五端和地之间的第二二极管d2。
82.可选地，车辆控制电路还可以包括：
83.连接在信号转换芯片21第六端和地之间的第三二极管d3。
84.可选地，车辆控制电路还可以包括：
85.连接在信号转换芯片21的第六端和车身can总线的接收端之间的第一保险丝f1。
86.可选地，车辆控制电路还可以包括：
87.第一保险丝f1用于保护信号转换芯片21的第六端和车身can总线的接收端的通讯。
88.可选地，车辆控制电路还可以包括：
89.连接在信号转换芯片21的第五端和车身can总线的发送端之间的第二保险丝f2。
90.可选地，车辆控制电路还可以包括：
91.第二保险丝f2用于保护信号转换芯片21的第五端和车身can总线的发送端的通讯。
92.可选地，车辆控制电路还可以包括：
93.至少两个车身can总线单元20。
94.可选地，本技术对车身can总线单元20的数量不做限定，本实施例包括两个车身can总线单元20，两路车身can总线接口，分别接到车身底盘can域和底盘can域。
95.可选地，本技术对第二电容c2、第一电阻r1、第一保险丝f1和第二保险丝f2的大小不做限定。第二电容c2的大小可以为100nf，第一电阻r1的大小可以为120r欧姆，第一保险丝f1和第二保险丝f2的大小可以为0.1a/60v。综合考虑成本和功率，选取适合的第二电容c2、第一电阻r1、第一保险丝f1和第二保险丝f2的大小。
96.图5为本技术第一实施例的硬线控制单元的电路图。
97.在一实施例中，车辆控制电路中的硬线控制单元30包括继电器31，继电器31的第一端连接单片机10，继电器31的第二端连接第三电压u3，继电器31的第三端连接车辆硬线的输入端，继电器31的第四端连接车辆硬线的输出端。
98.可选地，本技术对第三电压u3的大小不做限定。第三电压u3的大小可以为5v。综合考虑功率需求，选取适合的第三电压u3的大小。
99.在本实施例中，车辆控制电路中的硬线控制单元30使用继电器31控制车辆硬线，由于是干节点信号，没有电流反馈，不影响车身线路控制。
100.请参阅图5，在一实施例中，继电器31为单刀双掷继电器。车辆控制电路中的车辆硬线的输入端包括第一输入端和第二输入端，继电器31的第三端连接车辆硬线的第一输入端，继电器的第五端连接车辆硬线的第二输入端。
101.在本实施例中，将连接车辆硬线的硬线端子的两个输入端分别与继电器31连接，通过分别连接继电器31的第三端或第五端，形成了一个单刀双掷开关，从而实现不同的车辆硬线控制。
102.图6为本技术第一实施例的通信接口单元的电路图。
103.请参阅图6，在一实施例中，车辆控制电路中的通信接口单元40包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和通信端子41。第二电阻r2连接在单片机10的通信输出端和通信端子41的输出端之间，第三电阻r3连接在单片机10的通信输入端和通信端子41的输入端之间，第四电阻r4的第一端和第五电阻r5的第一端接第四电压u4，第四电阻r4的第二端连接第二电阻r2与单片机10的通信输出端的公共端，第五电阻r5的第二端连接第三电阻r3与单片机10的通信输入端的公共端。
104.可选地，本技术对第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5的大小和第四电压u4的大小不做限定。示例性地，第二电阻r2和第三电阻r3的大小可以为22r欧姆，第四电阻r4和第五电阻r5的大小可以为10k欧姆，第四电压u4的大小可以为5v。可以综合考虑成本和功率，选取适合的第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第四电压u4的大小。
105.在本实施例中，车辆控制电路包括多个通信接口单元40，可以实现链接外部上位机和其它控制模块。本技术对通信接口单元40的数量不做限定，可以根据通信需求设置多个通信接口单元40。示例性地，通信接口单元40链接串口屏，可以显示当前车身运行状态和车身控制参数信息。通信接口单元40链接蓝牙模块可以实现遥控控车，配合上位机做控制算法验证等。
106.在一实施例中，车辆控制电路还可以包括：
107.通信端子41的接地端接地。
108.可选地，车辆控制电路还可以包括：通信电源选择端子42，通信电源选择端子42的第一端连接第五电压u5，通信电源选择端子42的第二端连接通信端子41的电源端，通信电
源选择端子42的第三端连接第六电压u6。
109.可选地，本技术对第五电压u5和第六电压u6的大小不做限定。第五电压u5的大小可以为3.3v，第六电压u6的大小可以为5v。综合考虑成本和功率，选取适合的第五电压u5和第六电压u6的大小。
110.在本实施例中，通信端子41通过选择不同的电压能选择不同的通信功能。
111.图7为本技术第一实施例的指示灯和第六电阻的电路图。
112.请参阅图7，在一实施例中，车辆控制电路中的还包括指示灯led和第六电阻r6。指示灯led的负极连接单片机10，指示灯led的正极通过第六电阻r6接第七电压u7。
113.可选地，本技术对第六电阻r6和第七电压u7的大小以及指示灯led的数量不做限定。第六电阻的大小可以为1k欧姆，第七电压u7的大小可以为5v。可以综合考虑成本和功率，选取适合的第六电阻r6和第七电压u7的大小以及指示灯led的数量。图7中示出7个指示灯led。
114.在本实施例中，车辆控制电路中单片机10直接驱动控制每个指示灯led能够清晰指示控制器的执行状态，更能方便验证车身控制性能和控制参数，便于车身控制测试。
115.图8为本技术第一实施例的电源单元的电路图。
116.请参阅图8，在一实施例中，车辆控制电路还包括为车辆控制电路提供工作电压的电源单元70，电源单元70连接车载电源。
117.在本实施例中，电源单元70将车载电源转换为内部电源供电给车辆控制电路。可选地，本技术对电源单元70的数量不做限定，车辆控制电路包括至少一个电源单元70，多个电源单元70能提供多个的电源电压。
118.示例性地，车载电源采用车身12v电源供电，存在两个电源单元70分别将车载电源转换为内部5v供电和3.3v供电。
119.请继续参阅图8，在一实施例中，车辆控制电路中的电源单元70包括电压转换芯片71，电压转换芯片71的输入端连接车载电源的正极，电压转换芯片71的接地端连接车载电源的负极，电压转换芯片71的输出端输出第七电压u7。
120.示例性地，电压转换芯片71将车载电源电压转换为第七电压u7。
121.请继续参阅图8，在一实施例中，车辆控制电路中的电源单元70还包括第三电容c3和第四电容c4。第三电容c3连接在电压转换芯片71的输入端和接地端之间，第四电容c4连接在电压转换芯片71的输出端和接地端之间。
122.可选地，本技术对第三电容c3和第四电容c4的大小不做限定。第三电容c3和第四电容c4的大小可以为50v/10uf。可以综合考虑成本和功率，选取适合的第三电容c3和第四电容c4的大小。
123.在本实施例中，第三电容c3和第四电容c4用于保护电源单元70中电压转换芯片71的电压转换。
124.图9为本技术第一实施例中图8基础上的电源单元的电路图。
125.请参阅图9，在一实施例中，车辆控制电路中的电源单元70还包括第四二极管d4和第一电感l1。电压转换芯片71的稳压端分别连接第四二极管d4的负极和第一电感l1的第一端，第四二极管d4的正极连接电压转换芯片71的接地端，第一电感l1的第二端连接电压转换芯片71的输出端。
126.可选地，本技术对第一电感l1的大小不做限定。第一电感l1的大小可以为33uh。综合考虑成本和功率，选取适合的第一电感l1的大小。
127.示例性地，第四二极管d4和第一电感l1用于保护和稳定电压转换芯片71的电压输出。
128.请继续参阅图9，在一实施例中，车辆控制电路中的电源单元70还包括接入车载电源的车载电源端子72和第五二极管d5。车载电源端子72的第一端连接第五二极管d5的正极，车载电源端子72的第二端连接电压转换芯片71的接地端，第五二极管d5的负极连接电压转换芯片71的输入端。
129.示例性地，第五二极管d5用于保护和稳定电压转换芯片71的电压输入。
130.需要说明的是，上述各功能单元均可以根据需要配置一个或多个，本技术对此不作限制。
131.第二实施例
132.另一方面，本技术还提供一种电路主板，在一实施例中，包括如第一实施例所述的车辆控制电路。
133.示例性地，电路主板结构方面涉及can通信接口，uart通信接口，io接口、按键、led灯，蜂鸣器等，完整匹配车辆安装要求；功能方面涉及can信号通信功能，uart通信功能，报警功能，按键接口等，更加符合车辆自动驾驶控制需求；制程方面涉及pcb电路板，按键，继电器，电子元器件等。本技术提供的电路主板使用can信号通信功能两根信号线，大大节省硬件成本，且按照车身安全控制协议开发，避免因为异常错误造成的错误控制；并预留多个通信接口和扩展接口可以方便与上位机及其它控制模块链接，实现多种车身控制功能；更能方便验证车身控制性能和控制参数，便于车身控制测试。
134.第三实施例
135.另一方面，本技术还提供一种车辆。
136.在一实施例中，车辆包括如第二实施例所述的电路主板、车身can总线和车载电源。车身can总线连接电路主板上的车身can总线端子，车载电源连接电路主板上的车载电源端子。
137.示例性地，车身can总线连接电路主板上的车身can总线端子实现can信号通信功能，车载电源连接电路主板上的车载电源端子进行车载电源供电。
138.在本实施例中，车辆的电路主板设计更加贴近车辆无人驾驶控制及车辆相关自动控制控制需求，不仅使车辆控制更加的简单，便于验证车辆控制参数，理论性能，自动控制测试，还解决车辆控制的复杂性和安全性要求，通过简单控制指令即可实现车辆控制，为车辆控制提供了可实施性。
139.如上所述，本技术提供的车辆控制电路、电路主板和车辆能够转换车辆控制协议和模拟车身相关操作，使之按照应用需求下发简单的控制指令，即可做到车辆实时控制，从而开发人员更加专注于控制算法的开发，而不必研究车辆控制需求，从而减轻开发难度，加快开发进度。
140.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。